Операционные усилители. Мамий А.Р - 89 стр.

UptoLike

Составители: 

3.
88
3.2. РЕАЛЬНЫЙ ИНТЕГРАТОР
До сих пор операционный усилитель в интеграторе считался
идеальным. В действительности реальный операционный уси-
литель имеет некоторое напряжение сдвига и некоторый ток
смещения. Напряжение сдвига интегрируется как ступенчатая
функция, что дает дополнительный линейно-нарастающий (или
спадающий) выходной сигнал, причем полярность этого сигна-
ла определяется полярностью U , а наклонвеличиной U .
Ток смещения течет через конденсатор обратной связи, что
также приводит к появлению наклонного выходного сигнала. В
результате действия этих двух эффектов конденсатор обратной
связи через некоторое время неизбежно заряжается до макси-
мально возможного выходного напряжения усилителя. Такое
постепенное накопление заряда на конденсаторе обратной связи
накладывает ограничение на интервал времени, в течение кото-
рого может быть осуществлено интегрирование с достаточной
точностью. Кроме того, U добавляется к напряжению на кон-
денсаторе. В итоге выражение для U в U
RC
Udt=−
1
1
принимает вид:
U
RC
Udt
RC
Udt
C
Idt U=− + + +
∫∫
11 1
1
Последние три члена в правой части равенства соответству-
ют указанным выше ошибкам, а первый член описывает полез-
ный выходной сигнал. Знаки погрешностей могут быть любыми
по отношению друг к другу и к полезному сигналу.
Ошибку напряжения сдвига можно уменьшить следующими
приемами:
1) использовать операционный усилитель с низким U ;
2) периодически сбрасывать интегратор (т. е. разряжать кон-
денсатор до некоторого заранее выбранного значения);
            Глава 3. Интеграторы и дифференциаторы

                 3.2. РЕАЛЬНЫЙ ИНТЕГРАТОР

   До сих пор операционный усилитель в интеграторе считался
идеальным. В действительности реальный операционный уси-
литель имеет некоторое напряжение сдвига и некоторый ток
смещения. Напряжение сдвига интегрируется как ступенчатая
функция, что дает дополнительный линейно-нарастающий (или
спадающий) выходной сигнал, причем полярность этого сигна-
ла определяется полярностью Uсдв, а наклон – величиной Uсдв.
Ток смещения течет через конденсатор обратной связи, что
также приводит к появлению наклонного выходного сигнала. В
результате действия этих двух эффектов конденсатор обратной
связи через некоторое время неизбежно заряжается до макси-
мально возможного выходного напряжения усилителя. Такое
постепенное накопление заряда на конденсаторе обратной связи
накладывает ограничение на интервал времени, в течение кото-
рого может быть осуществлено интегрирование с достаточной
точностью. Кроме того, Uсдв добавляется к напряжению на кон-
                                                            1
денсаторе. В итоге выражение для Uвых в U вых =−                U dt
                                                           RC ∫ 1
принимает вид:
                   1            1             1
         U вых =−    ∫ U 1dt +    ∫ U сдв dt + ∫ I см dt +U сдв
                  RC           RC             C
   Последние три члена в правой части равенства соответству-
ют указанным выше ошибкам, а первый член описывает полез-
ный выходной сигнал. Знаки погрешностей могут быть любыми
по отношению друг к другу и к полезному сигналу.
   Ошибку напряжения сдвига можно уменьшить следующими
приемами:
   1) использовать операционный усилитель с низким Uсдв;
   2) периодически сбрасывать интегратор (т. е. разряжать кон-
денсатор до некоторого заранее выбранного значения);


88